estrutura e funÇÃo dos Ácidos nuclÉicos. todo ser vivo tem a capacidade de auto-replicação...
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ESTRUTURA E ESTRUTURA E FUNÇÃO DOS FUNÇÃO DOS
ÁCIDOS NUCLÉICOSÁCIDOS NUCLÉICOS
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Todo ser vivo tem a capacidade de auto-replicação
ÁCIDOS NUCLÉICOS
ARMAZENAM
TRANSMITEM
EXPRESSAM
INFORMAÇÃO GENÉTICA
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DNA
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Como é a unidade
básica do DNA?
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Quem consegue
lembrar quais são as
subunidades?
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Quem consegue
esquematizar?
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Polímeros formados por NUCLEOTÍDEOS
AÇÚCAR (5C)
DNA
GRUPO FOSFATO
Ligação em C5
BASE NITROGENADA
Ligação em C1
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Purinas
Pirimidinas
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ligações fosfodiester
entre as hidroxilas 5’ e 3’
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BASES NUCLEOSÍDEO NUCLEOTÍDEO
Purinas
Adenina Adenosina Adenilato
Desoxiadenosina Desoxiadenilato
Guanina Guanosina Guanilato
Desoxiguanosina Desoxiguanilato
Pirimidinas
Citosina Citidina Citidilato
Desoxicitidina Desoxicitidilato
Timina Timidina Timidilato
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DUPLA-HÉLICE DE DNA
duas fitas de DNA
enroladas em torno
do eixo da hélice
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DUPLA-HÉLICE DE DNAduas fitas de DNA
enroladas em torno do eixo da hélice
açúcares externos
bases internas
pontes de hidrogênio
AA TT
CC GG
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então o que mantêm a dupla-hélice são:
Pontes de hidrogênio entre as bases
Forças de Van der Walls entre as bases
Característica hidrofóbica das bases nitrogenadas
Interações iônicas entre o grupo fosfato e íons Mg2+ do meio
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características da dupla-hélice
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ANTIPARALELISMO
As fitas da dupla hélice estão em direções opostas
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Por convenção
Representa-se a cadeia na orientação 5’ 3’
5’ ACGT 3’
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COMPLEMENTARIEDADE
Em qualquer seqüência de
DNA as relações A/T e C/G é igual
a 1
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Cadeias Complementares
Cadeia 1 5` T G C T G A C G T 3`
Cadeia 2 3` A C G A C T G C A 5`
•ao separar cada cadeia serve de molde para a síntese
•gera cadeias filhas com mesma constituição molecular da mãe
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Estrutura geralAs ligações entre açucar e base não são diretamente opostas gerando
bases mais expostas
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Desnaturação e renaturação do DNA
TEMPERATURA TEMPERATURA
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Desnaturação e renaturação do DNA
TITULAÇÃO
ÁCIDOS/BASES
x
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Desnaturação e renaturação do DNA
Em qual situação é mais fácil
desnaturar?
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TIPOS DE DNA – conformações do DNA
dependem da composição de
bases nitrogenadas
dependem do meio em que se encontram
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TIPOS DE DNAExistem 6 formas de DNA C, D, E só em C, D, E só em
laboratóriolaboratório
A, B, Z em condições A, B, Z em condições fisiológicasfisiológicas
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TIPO DE DNA - B
-Dupla-hélice mais longa e fina
-Dupla-helice clássica de Watson e Crick
-Mais abundante nas células
-Dupla-hélice gira para a direita
-Rotação entre dois nucleotídeos é 34,6o
-Forma uma volta completa a cada 10,4 pb
-Diâmetro da dupla-hélice é de 2,37nm
Caso -seja desidratado em etanol-seja retirado sal
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TIPO DE DNA - A
-Dupla-hélice mais curta e grossa
-Pouco abundante nas células
-Acredita-se estar relacionado ao DNA:RNA, transcrição
-Dupla-hélice gira para a direita
-Rotação entre dois nucleotídeos é 20o
-Forma uma volta completa a cada 11 pb
Caso -A ou B estejam em meio a grandes concentrações de cátions
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TIPO DE DNA - Z
-Dupla-hélice mais longa e fina que DNAB
-DNA B pode se converter em Z
-A cavidade maior desaparece e a menor fica profunda
-Dupla-hélice gira para a esquerda
-Forma uma volta completa a cada 12 pb
-Diâmetro da dupla-hélice é de 1,84nm
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RNA
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CARACTERÍSTICAS
- Polímero linear
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CARACTERÍSTICAS- Normalmente em fita simples
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CARACTERÍSTICAS
- Pentose ribose
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CARACTERÍSTICAS
- Timina trocada por Uracil
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Tipos de RNA
- RNA mensageiro
estão relacionados à localização e função desempenhada
Transfere informação genética
do DNA aos ribossomos
1 a 5 % do RNA da cél.
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Tipos de RNA- RNA ribossomal
Principal componente do
ribossomo
75 % do RNA da cél.
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Tipos de RNA- RNA transportador
Carrega aminoácidos até os
ribossomos para síntese protéica
10 a 15 % do RNA da cél.
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Tipos de RNA- RNA heterogênios nucleares
Precursores do RNAm
Só ocorre em eucariotos
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Tipos de RNA- RNA pequenos nuclearesLigados a proteínas,
formam ribonucleoproteínas
Agem na síntese de RNAm funcionais
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Tipos de RNA- RNA pequenos
No núcleo e citoplasma, agem estruturalmente e
cataliticamente (ribozimas)
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REPLICAÇÃO DO DNA
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REPLICAÇÃO DO DNA
O que é?
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REPLICAÇÃO DO DNA
processo em que cada cadeia de DNA dá origem a duas cadeias filhas iguais à que
lhes deu origem, por meio de processo semiconservativo
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DUPLICAÇÃO DO DNA
Qual a relação?
DIVISÃO CELULARX
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Replicação do DNA
Ciclo Celularna divisão os cromossomos devem
estar duplicados
na divisão a célula deve ter atingido um tamanho mínimo
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E. coli
ciclo celular
20 min
tempo insuficiente para 1 ciclo de replicação celular
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2c = conteúdo diplóide de DNA
4c = conteúdo tetraplóide de DNA
Em células eucarióticas
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devem existir mecanismos para sinalizar
necessidade da divisão celular
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Mecanismo de ReplicaçãoSentido da Sentido da replicação?replicação?
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Sentidos da Replicação
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Mecanismo de Replicação
Local de origem da Local de origem da replicação?replicação?
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Local de origem da Local de origem da replicação?replicação?
PARA PROCARIOTOS E EUCARIOTOS
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PROCARIOTOS - única origem de replicação
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EUCARIOTOS - várias origens de replicação
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REPLICON – segmento de DNA com ponto de origem / autoduplicação
E. coli 1 RÉPLICON
GENOMA HUMANO DE 10.000 A 100.000 REPLICONS
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Mecanismo de Replicação
Características da Características da região Ori?região Ori?
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estudo com E.coli permitiu observar algumas características
região Ori – apresenta 245 pb
apresenta 2 grupos de seqüências
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4 seqüências repetidas de 9 pb
5’ TTAT(C/A)CA(C/A)A 3’
3 seqüências repetidas de 13 pb
ricas em AT – 2 pontes de H
(à esquerda da seqüência-9 pb)
sítio de reconhecimento da proteína iniciadora -
DnaACAIXAS DE DnaA
Lic 13/2
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Funções da DnaA
-Liga-se à origem
-Determina o local de início da replicação
-Induz a abertura da dupla fita
-Posiciona a proteína DnaB em oriC
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Mecanismo de ReplicaçãoEtapas da Etapas da
replicação?replicação?
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Etapas da Etapas da replicaçãoreplicação
I. COMPLEXO INICIAL
II. COMPLEXO ABERTO
III. COMPLEXO PRÉ-PRIMING
IV. AÇÃO DA PRIMASE
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complexo de 20-40 monômeros
I. COMPLEXO INICIAL
Complexo de DnaA liga-se ao DnaA box facilita a abertura da fita dupla-hélice
oriC
DnaA
DnaA:oriC inicia abertura
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Etapas da Etapas da replicaçãoreplicação
I. COMPLEXO INICIAL
II. COMPLEXO ABERTO
III. COMPLEXO PRÉ-PRIMING
IV. AÇÃO DA PRIMASE
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Abertura iniciada é expandida por helicases DnaB– rompem as pontes de H entre bases
II. COMPLEXO ABERTO
forma-se o complexo DnaB+DnaC
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Etapas da Etapas da replicaçãoreplicação
I. COMPLEXO INICIAL
II. COMPLEXO ABERTO
III. COMPLEXO PRÉ-PRIMING
IV. AÇÃO DA PRIMASE
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Proteínas SSB se ligam às hélices impedindo que se religuem
helicases movem-se em direções opostas
SSB – proteínas com alta afinidade com a molécula de
DNA
III. COMPLEXO PRÉ-PRIMING
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Etapas da Etapas da replicaçãoreplicação
I. COMPLEXO INICIAL
II. COMPLEXO ABERTO
III. COMPLEXO PRÉ-PRIMING
IV. AÇÃO DA PRIMASE
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Forma-se o Complexo de Iniciação da Replicação – chega a primase
primase + helicase = primossomo
primers – peqs. cadeias de RNA sintetizados pela primase RNA-polimerase
IV. AÇÃO DA PRIMASE
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Com a síntese do primer 2 DNA polimerase III unem-se ao complexo de iniciação da replicação e iniciam o alongamento da
cadeia, pela adição de desoxirribonucleotídeos nas cadeias que surgem, tanto na fita contínua como na
descontínua
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Mecanismo de Replicação
Regras para Regras para replicação?replicação?
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Mecanismos básicas para o processo de replicação
Processo semiconservativo
na replicação as 2 fitas de DNA parental são copiadas, originando
moléculas filhas com somente uma das fitas novas sintetizadas
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Matthew Meselson Matthew Meselson & Franklin Stahl& Franklin Stahl
19581958
Mecanismo de replicação
solucionado
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descarta replicação
conservativa
descarta replicação dispersiva
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Inicio da replicação
replicação inicia em seqüências específicas = as Origens
Mecanismos básicas para o processo de replicação
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Movimento da forquilha de replicação
pode ser
UNIDIRECIONAL – 1 forquilha
BIDIRECIONAL – 2 forquilhas opostas
Mecanismos básicas para o processo de replicação
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Direção da Replicação
adição de nucleotídeos sempre no sentido 5’3’
Mecanismos básicas para o processo de replicação
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Semidescontinuidade da replicação
a replicação ocorre de maneira contínua numa fita e descontínua na
outra
Mecanismos básicas para o processo de replicação